ArcGIS地形分析实验内容及步骤.doc

实验九 地形分析-----TIN及DEM的生成及应用(综合实验)一、实验目的DEM是对地形地貌的一种离散的数字表达，是对地面特性进展空间描述的一种数字方法、途径，它的应用可普及整个地学领域通过对本次实习的学习，我们应：a) 加深对TIN建立过程的原理、方法的认识；b) 熟练掌握ArcGIS中建立DEM、TIN的技术方法c) 掌握根据DEM或TIN 计算坡度、坡向的方法d) 结合实际，掌握应用DEM解决地学空间分析问题的能力二、实验准备软件准备：ArcGIS Desktop -----ArcMap(3D分析模块---3D Analyst)实验数据：矢量图层：高程点Elevpt_Clip.shp，等高线Elev_Clip.shp，边界Boundary.shp，洱海Erhai.shp，移动基站.shp三、实验容及步骤1. TIN 及DEM 生成1.1由高程点、等高线矢量数据生成TIN转为DEM在ArcMap中新建一个地图文档〔Insert---Data Frame〕(1) 添加矢量数据：Elevpt_Clip、Elev_Clip、Boundary、Erhai〔同时选中：在点击的同时按住Shift〕(2) 激活“3D Analyst〞扩展模块〔执行菜单命令 [Tools]>>[E*tensions扩展]，在出现的对话框中选中3D分析模块---3D Analyst〕，在工具栏空白区域点右键翻开[3D Analyst] 工具栏(3) 执行工具栏[3D Analyst]中的菜单命令[3D Analyst]>>[Create/Modify TIN创立/修改TIN]>>[Create TIN From Features从要素生成TIN]；(4) 在对话框[Create TIN From Features]中定义每个图层的数据使用方式；在[Create TIN From Features]对话框中，在需要参与构造TIN的图层名称前的检查框上打上勾，指定每个图层中的一个字段作为高度源〔Height Source〕，设定三角网特征输入〔Input as〕方式。

可以选定*一个值的字段作为属性信息〔可以为None〕即勾选elevpt Clip：高度源〔height resource〕：ELEV；三角网作为〔triangulate as〕：mass points；标识之字段〔tag value field〕：none勾选elev Clip，高度源〔height resource〕：ELEV；三角网作为〔triangulate as〕：mass points；勾选Boundary，三角网作为〔triangulate as〕：soft clip，其余不变，勾选ErHai，高度源〔height resource〕：ELEV；三角网作为〔triangulate as〕：hard replace；标识之字段〔tag value field〕：none5) 确定生成文件的名称及其路径，生成新的图层tin，在TOC中关闭除[TIN]和[Erhai]之外的其它图层的显示，设置TIN的图层〔符号〕得到如下的效果6) 执行工具栏[3D Analyst]中的命令[Convert转换]>>[TIN To Raster]，指定相关参数：Attribute：[Elevation]，Cell Size栅格大小:[50]，输出栅格的位置和名称: [TinGrid]确定后得到DEM数据：TinGrid, 其中，每个栅格单元表示50m×50m的区域1.2 TIN的显示及应用(1) 在上一步操作的根底上进展，关闭除[TIN]之外的所有图层的显示，编辑图层[tin]的属性，在图层属性对话框中Layer Properties，点击[Symbology符号] 选项页，将[ Edge types边界类型 ] 和 [ Elevation高程 ] 前面检查框中的勾去掉; 点击 [ Add ] 按钮(2) 在 [Add Renderer添加渲染] 对话框中，将 [Edges with the same symbol所有边用同一符号进展渲染] 和 [Nodes with the same symbol所有点用同一符号进展渲染 ] 这两项添加到TIN的显示列表中，(3) 将TIN图层局部放大，认真理解TIN的存储模式及显示方式(4) TIN 转换为 坡度多边形新建地图文档，加载图层 [tin]，参考上一步操作，将 [Face slope with graduated color ramp面坡度用颜色梯度表进展渲染] 和 [Face Aspect with graduated color ramp面坡向用颜色梯度进展渲染] 这两项添加到TIN的显示列表中， 在上面的对话框中，选中Slope，点击 [Classify分类] 按钮，在下面的对框中，将[Classes] 指定为 5，然后在 [Break Values间隔值] 列表中输入间隔值： [ 8, 15，25, 35, 90] ，如下列图所示点击两次 [确定] 后关闭图层属性对话框，图层[ tin ] 将根据指定的渲染方式进展渲染，效果如下列图所示 ：(5) TIN 转换为 坡向多边形参照以上第〔4〕步，得到坡向多边形图层得到的坡向多边形中属性AspectCode的数值〔-1,1,2,3,4,5,6,7,8,9〕分别表示当前图斑坡向(平坦、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北、北)，其中1,9是一样的可以合并为12. DEM的应用2.1坡度：Slope(1) 新建地图文档，加载[1.1(6)]中得到的DEM数据：TINGrid(2) 加载3D分析扩展模块，翻开[3D Analyst]工具栏，执行菜单命令[3D Analyst]>>[Surface Analysis外表分析]>>[Slope], 参照下列图所示，指定各参数(3) 得到坡度栅格slope of TinGrid：坡度栅格中，栅格单元的值在[ 0 -90 ] 度间变化(4) 右键点击图层[Slope of tingrid]，执行[Properties]，设置图层[Symbology]，重新调整坡度分级〔参考[1.2 (4) ] 中的步骤进展分类 〕以下计算剖面曲率：(5) 执行菜单命令：[3D Analyst]>>[Surface Analysis]>>[Slope]。

按如下所示，指定各参数：(6) 得到剖面曲率栅格：[Slope of Slope of tingrid]2.2 坡向：Aspect(1) 在上一步的根底上进展，关闭[Slope of tingrid]的显示2) 执行菜单命令：[3D Analyst]>>[Surface Analysis]>>[Aspect]，按下列图所示，指定各参数：(3) 得到坡向栅格：[Aspect of tingrid]坡向栅格以下计算平面曲率:(4) 执行菜单命令：[3D Analyst]>>[Surface Analysis]>>[Slope]，按下列图所示指定各参数：(5) 生成平面曲率栅格：[Slope of Aspect of tingrid]：2.3提取等高线(1) 新建地图文档，加载DEM数据： [tingrid]〔在执行以下操作时确保，3D分析扩展模块已激活〕翻开Arctoolbo*，执行命令： [3D Analyst Tools]>>[ Raster Surface ]>> [ Contour ] 按上图所示指定各参数(2) 生成等高线矢量图层：Contour_tingrid:2.4计算地形外表的阴影图(1) 在上一步根底上进展，翻开[3D Analyst]工具栏(2) 执行菜单命令：[ 3D Analyst ]>>[Surface Analyst]>>[Hillshade光照模拟]，按下列图所示指定各参数：(3) 生成地表阴影〔光照模拟〕栅格：[ Hillshade of tinGrid ]:(4) DEM渲染：如以下第2幅图所示，关闭除[tingrid] 和 [Hillshade of tingrid]以外所有图层的显示，并将[ tingrid ] 置于[ Hillshade of tirngrid] 之上，右键点击[ tingrid] ，在出现的右键菜单中执行[Properties]，在[Layer Properties]对话框中，参照下列图所示设置[Symbology]选项页中颜色。

在菜单空白处右键翻开工具栏[Effects效果]，如下列图所示，设置栅格图层[tingrid]的透明度为：[40%]左右2.5可视性分析A.通视性分析(1) 在上一步的根底上进展，翻开[ 3D Analyst] 工具栏，从工具栏选择[ 通视线 ](Create Line of sight)工具：(2) 在出现的[ 通视线 Line of Sight]对话框中输入[Observer offset观察者偏移量] 和 [Target offset目标偏移量], 即距地面的距离，如图：在地图显示区中从*点[A]沿不同方向绘制多条直线，可以得到观察点 [A] 到不同目标点 的通视性：绿色线段表示可视的局部，红色线段表示不可见局部B.可视域分析：移动发射基站信号覆盖分析(1) 在上一步根底上进展，在容列表区[TOC]中关闭除 [tingrid] 之外的所有图层，加载移动基站数据－矢量图层：[移动基站.shp](2) 在[3D Analyst] 工具栏中，执行菜单命令:[3D Analyst]>>[Surface Analyst]>>[Viewshed 视域]，按下列图所示指定各参数：(3) 生成可视区栅格：[ ViewShed of 移动基站 ]：其中绿色表示现有发射基站信号已覆盖的区域，淡红色表示，无法接收到信号的区域2.6地形剖面(1) 在上一步根底上进展，翻开 [ 3D Analyst ] 工具栏，点击 [Intopolate Line插入线] 工具，跟踪一条线段，这条线段可以从DEM:[TINGRID] 中得到高程值，(2) 点击[ Create Profile Graph 创立剖面图 ] 按钮，得到上一步所生成的3D线段的剖面图：. z.。